Treated cocopeat–pumice mixtures influence substrate physico-chemical properties, nutrient uptake and potato yield (Solanum tuberosum L.)

Las patatas son un alimento básico mundial que alimenta a miles de millones de personas y sirve como un pilar crítico de la seguridad alimentaria en muchas naciones. Sin embargo, para los agricultores en lugares como Kenia, cultivar este cultivo es una lucha constante contra el propio suelo. Los campos tradicionales suelen albergar enemigos invisibles: bacterias, hongos y nematodos que infectan la semilla y destruyen la cosecha. Para escapar de estas enfermedades transmitidas por el suelo, los científicos agrícolas se han vuelto hacia el cultivo sin suelo, un método donde las plantas crecen en un medio artificial limpio en lugar de tierra. Entre los materiales utilizados para esto, el cocopeat —un subproducto fibroso de las cáscaras de coco— se ha convertido en el estándar de oro. Retiene bien el agua, permite que el aire llegue a las raíces y favorece un crecimiento saludable. No obstante, el cocopeat es costoso y difícil de obtener en regiones alejadas de la costa, lo que crea una barrera para muchos agricultores que necesitan formas asequibles de producir patatas semilla libres de enfermedades.

Esta realidad económica llevó a los investigadores a plantearse una pregunta práctica: ¿pueden mezclar el cocopeat con un material más barato y disponible localmente para obtener los mismos resultados? La piedra pómez, una roca volcánica ligera con una estructura esponjosa, ofrece una alternativa prometedora. Es abundante en Kenia y conocida por mejorar el drenaje y la aireación en el suelo. El desafío era encontrar el equilibrio adecuado. Si la mezcla contiene demasiada roca, la planta podría secarse; si tiene demasiado cocopeat, el costo sigue siendo alto. Un equipo de científicos se propuso probar diversas combinaciones de estos dos materiales para ver si podían replicar el éxito del cocopeat puro reduciendo el precio para los agricultores de patatas.

Los investigadores llevaron a cabo su experimento dentro de un invernadero en la Universidad de Egerton en Kenia, utilizando una variedad de patata popular conocida como Shangi. Prepararon cinco entornos de cultivo diferentes para compararlos entre sí. El primero fue cocopeat puro, el segundo fue una mezcla de un setenta y cinco por ciento de cocopeat y un veinticinco por ciento de piedra pómez, el tercero fue una mezcla igual de cincuenta-cincuenta, y el cuarto fue una mezcla con solo un veinticinco por ciento de cocopeat y un setenta y cinco por ciento de piedra pómez. El grupo final sirvió como control, utilizando suelo de campo estándar para mostrar cómo se comportarían las plantas en condiciones tradicionales. Cada configuración se repitió tres veces para asegurar que los resultados fueran fiables, y cada planta recibió el mismo cuidado en el riego y la alimentación de nutrientes mediante un sistema de riego por goteo.

Antes de que las patatas siquiera comenzaran a crecer, el equipo midió la naturaleza física de estas diferentes mezclas. Observaron cuánta agua podía retener cada material, cuánto aire quedaba atrapado en los poros y qué tan pesado era el material para su tamaño. Los resultados mostraron que el suelo de control retenía la mayor cantidad de agua de todos (52.0%), mientras que las mezclas de cocopeat generalmente retenían más humedad que las mezclas con mayor contenido de piedra pómez. El control de suelo puro también era el más pesado y tenía la menor porosidad de aire, lo que significa que ofrecía la menor cantidad de espacio de aire para que las raíces respiraran en comparación con las mezclas más ligeras y porosas de cocopeat y piedra pómez. Las mezclas de cocopeat y piedra pómez alcanzaron un punto medio, ofreciendo un equilibrio de humedad y aire que es crucial para la salud de las raíces.

Cuando los investigadores comprobaron qué tan bien absorbían los nutrientes las plantas, descubrieron que las mezclas funcionaban excepcionalmente bien. Las plantas que crecían en las mezclas de cincuenta-cincuenta y de veinticinco-setenta y cinco absorbieron significativamente más nitrógeno, calcio y potasio que en el cocopeat puro. Esto sugiere que la presencia de piedra pómez ayudó a las raíces a acceder a estos nutrientes vitales de manera más efectiva. Las plantas mismas respondieron con vigor. Las que crecían en cocopeat puro fueron las más altas, alcanzando casi sesenta y ocho centímetros, pero la mezcla de cincuenta-cincuenta fue una segunda muy cercana. Estas plantas también desarrollaron más ramas y mantuvieron una copa más verde y saludable durante más tiempo que las del suelo o la piedra pómez pura. El verdor de las hojas, medido con un dispositivo que detecta cuánta luz reflejan las plantas, se mantuvo alto en las mezclas ricas en cocopeat, lo que indica una fotosíntesis fuerte y un crecimiento robusto.

Sin embargo, la prueba definitiva fue la cosecha. El objetivo era producir minitubers, que son pequeñas patatas semilla utilizadas para iniciar nuevos cultivos. El tratamiento de cocopeat puro produjo el mayor rendimiento, con cada planta generando unos cuatrocientos dos gramos de tubérculos. La mezcla de setenta y cinco-veinticinco le siguió de cerca con trescientos setenta y cinco gramos, y la mezcla de cincuenta-cincuenta produjo trescientos setenta y dos gramos. Estos tres tratamientos fueron muy superiores a la piedra póme pura y al control de suelo, que produjeron significativamente menos y más pequeños tubérculos. Los datos revelaron un patrón claro: las mezclas sin suelo dominaron en la producción de los pequeños y uniformes tubérculos necesarios para la multiplicación de semillas, mientras que el suelo tradicional producía tubérculos menos numerosos pero más grandes, más adecuados para el mercado de consumo.

El estudio concluye que, si bien el cocopeat puro sigue siendo el mejor actor para maximizar la producción de semilla de patata en un invernadero, no es la única opción viable. La mezcla de cincuenta-cincuenta de cocopeat y piedra pómez funcionó casi tan bien como el material puro, ofreciendo una reducción sustancial en el costo sin sacrificar el rendimiento. Este hallazgo proporciona una solución práctica para los agricultores que necesitan producir patatas semilla de alta calidad pero no pueden permitirse depender únicamente de medios importados costosos. Al mezclar roca volcánica local con fibra de coco, es posible crear un entorno de cultivo que sea tanto asequible como altamente efectivo, ayudando a asegurar la cadena de suministro de patatas contra las enfermedades que asolan la agricultura tradicional.